JP2005343874A - Method for introducing foreign substance to cell, or the like, using inactivated viral envelope - Google Patents

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新二 小田原
Tadashi Nakamura
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method for introducing a foreign substance to a cell or in vivo tissue, which uses an inactivated viral envelope, is simpler and has excellent operability and high introduction efficiency. <P>SOLUTION: This method for introducing the foreign substance to the cell or the in vivo tissue using the inactivated viral envelope comprises (1) a process for bringing the inactivated viral envelope into contact with a surfactant, (2) a process for reducing the concentration of the surfactant in the composition containing the inactivated viral envelope and the surfactant obtained by the process (1), (3) a process for further mixing the composition containing the inactivated viral envelope brought into contact with the surfactant, obtained in the process (2), with the foreign substance and (4) a process for bringing the composition obtained by the process (3) into contact with the cell or in vivo tissue. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は、核酸、蛋白質または薬物等の外来物質を細胞または生体組織へ導入するための方法に関する。   The present invention relates to a method for introducing a foreign substance such as a nucleic acid, protein or drug into a cell or a living tissue.

細胞または生体組織へ遺伝子などの外来物質を導入するために多くのウイルスベクターおよび非ウイルスベクターが開発されている。非ウイルス法では、一般的にエンドサイトーシス経路により細胞内に物質が取り込まれるため、ウイルスベクターのいくつかに比べ、遺伝子等の導入効率が低いという課題を抱えていた。そこで、センダイウイルス (sendai virus;hemagglutinating virus of Japan:HVJ)の膜融合能をリポソームに付与したハイブリッドベクター、すなわちセンダイウイルス とリポソームの融合体(HVJ−リポソーム)が提案された。該ウイルスの膜融合能により、培養細胞や生体組織細胞の細胞質への遺伝子等の導入が可能となり、世界的にもこの手法が動物実験レベルでは頻用されるようになった(特許文献1、非特許文献1、2)   Many viral and non-viral vectors have been developed to introduce foreign substances such as genes into cells or living tissues. Non-viral methods generally have a problem that the introduction efficiency of genes and the like is lower than some of viral vectors because substances are taken into cells by endocytosis pathway. Therefore, a hybrid vector in which the membrane fusion ability of Sendai virus (Hemagglutinating virus of Japan: HVJ) is imparted to the liposome, that is, a fusion of Sendai virus and liposome (HVJ-liposome) has been proposed. The membrane fusion ability of the virus enables the introduction of genes and the like into the cytoplasm of cultured cells and living tissue cells, and this technique has been frequently used at the animal experiment level worldwide (Patent Document 1, Non-patent Document 1). Patent Documents 1 and 2)

しかし、このHVJ−リポソーム法では、不活性化HVJエンベロープの調製に加え、リポソームの調製、融合後のHVJ-リポソームの精製等、煩雑な工程が必要であったため、前記不活性化HVJエンベロープに、遺伝子等を直接封入する方法が提案された(特許文献2)。細胞内に導入すべき遺伝子等の存在下、不活性化HVJエンベロープに対して、凍結融解を繰り返すことにより、または界面活性剤による処理を施すことにより、エンベロープ内に該遺伝子等を封入する方法であり、次にこのエンベロープを導入の対象となる細胞等と接触させることにより、遺伝子等を細胞内へ導入する方法である。不活性化HVJエンベロープは量産可能であり、特に界面活性剤処理による方法は、比較的簡便に、また安定して外来物質の導入を行うことが可能なため、細胞内への外来物質導入に利用されている。
また、前記特許文献2では不活性化ウイルスを界面活性剤の存在化で外来遺伝子と混合する方法について触れられているが(第5頁26行目から第6頁1行目)、外来遺伝子を混合する工程の前に、界面活性剤を不活性化ウイルスと接触させる方法については、言及されず、その効果について具体的な開示もされていない。
However, in this HVJ-liposome method, in addition to the preparation of the inactivated HVJ envelope, complicated steps such as preparation of the liposome and purification of the HVJ-liposome after fusion were required. A method for directly encapsulating genes and the like has been proposed (Patent Document 2). In the presence of a gene to be introduced into the cell, the inactivated HVJ envelope is freeze-thawed or treated with a surfactant to encapsulate the gene in the envelope. Next, this is a method of introducing a gene or the like into a cell by bringing the envelope into contact with a cell or the like to be introduced. Inactivated HVJ envelopes can be mass-produced. In particular, the method using a surfactant treatment can introduce foreign substances into cells relatively easily and stably, so it can be used to introduce foreign substances into cells. Has been.
In addition, in Patent Document 2, a method for mixing an inactivated virus with a foreign gene in the presence of a surfactant (page 5, line 26 to page 6, line 1) is described. Prior to the mixing step, the method of bringing the surfactant into contact with the inactivated virus is not mentioned, and the effect is not specifically disclosed.

一方、細胞や生体組織内での、遺伝子や薬物の機能解析においては、多種類のサンプルを如何に短時間で導入処理できるかが大きな課題であり、より高効率で、さらに簡便な方法が求められている。   On the other hand, in the functional analysis of genes and drugs in cells and living tissues, the major issue is how many types of samples can be introduced and processed in a short time, and there is a need for a more efficient and simpler method. It has been.

米国特許5,631,237US Patent 5,631,237 WO01/57204WO01 / 57204 Dzau,V.J.et al.Proc.Natl.Acad.Sci.USA、93、11421〜11425(1996)Dzau, V.D. J. et al. et al. Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 93, 1412-111425 (1996). Kaneda,Y.et al.Molecular Medicine Today、5、298〜303(1999)。Kaneda, Y .; et al. Molecular Medicine Today, 5, 298-303 (1999).

前記の技術的背景から不活性化ウイルスエンベロープを用いる、より簡便で、操作性のよい、より導入効率が高い、細胞または生体組織への外来物質の導入方法を提供することが本発明の課題である。   From the above technical background, it is an object of the present invention to provide a method for introducing a foreign substance into cells or living tissues that uses an inactivated virus envelope, is simpler, has better operability, and has higher introduction efficiency. is there.

発明者らは、不活性化ウイルスエンベロープを用いて、外来物質を細胞又は生体組織へ導入する方法を鋭意検討した結果、不活性化ウイルスエンベロープと外来物質とを混合する工程に先立ち、不活性化ウイルスエンベロープと界面活性剤を接触させることにより、意外にも、外来物質の導入が高効率となることを見出し本発明を完成した。   As a result of intensive studies on a method for introducing a foreign substance into a cell or a living tissue using an inactivated virus envelope, the inventors have inactivated prior to the step of mixing the inactivated virus envelope and the foreign substance. Surprisingly, the present invention has been completed by finding that introduction of a foreign substance becomes highly efficient by bringing a virus envelope into contact with a surfactant.

即ち、本発明は、次なるものを提供するものである。
(1)不活性化ウイルスエンベロープを用いて外来物質を細胞又は生体組織へ導入する方法であって、以下;
1)不活性化ウイルスエンベロープと界面活性剤とを接触させる工程、
2)前記1)の工程で得られる不活性化ウイルスエンベロープと界面活性剤とを含む組成物中の界面活性剤の濃度を下げる工程、
3)前記2)の工程で得られる界面活性剤を接触させた不活性化ウイルスエンベロープを含む組成物にさらに外来物質を混合する工程及び、
4)前記3)の工程で得られる組成物を細胞又は生体組織と接触させる工程
とを含む外来物質の導入方法。
That is, the present invention provides the following.
(1) A method for introducing a foreign substance into a cell or a living tissue using an inactivated virus envelope, comprising:
1) contacting the inactivated virus envelope with a surfactant;
2) A step of reducing the concentration of the surfactant in the composition comprising the inactivated virus envelope obtained in the step 1) and the surfactant,
3) a step of further mixing a foreign substance into the composition containing an inactivated virus envelope brought into contact with the surfactant obtained in the step 2);
4) A method for introducing a foreign substance comprising a step of bringing the composition obtained in the step 3) into contact with a cell or a living tissue.

(2)不活性化ウイルスエンベロープと界面活性剤とを含む組成物中の界面活性剤濃度を下げる工程が、希釈によるものである、(1)に記載の外来物質の導入方法。 (2) The method for introducing a foreign substance according to (1), wherein the step of reducing the surfactant concentration in the composition containing the inactivated virus envelope and the surfactant is by dilution.

(3)不活性化ウイルスエンベロープと界面活性剤とを含む組成物中の界面活性剤濃度を下げる工程が、遠心分離による上清の交換によるものである、(1)に記載の外来物質の導入方法。
前記界面活性剤を接触させた不活性化ウイルスエンベロープに外来物質を混合する工程において又はその後に、該組成物中の界面活性剤の濃度をさらに下げることができる。この場合、水又は緩衝液など水性溶液を添加する希釈によって、界面活性剤の濃度を下げることが可能である。従って、本発明は以下のものも提供する。
(3) Introduction of foreign substance according to (1), wherein the step of reducing the concentration of the surfactant in the composition containing the inactivated virus envelope and the surfactant is by exchanging the supernatant by centrifugation. Method.
In or after the step of mixing a foreign substance into the inactivated virus envelope contacted with the surfactant, the concentration of the surfactant in the composition can be further reduced. In this case, the concentration of the surfactant can be lowered by dilution by adding an aqueous solution such as water or a buffer solution. Accordingly, the present invention also provides the following.

(4)界面活性剤を接触させた不活性化ウイルスエンベロープにさらに外来物質と混合する工程に、又はそれ以降に、希釈によりさらに該組成物中の界面活性剤の濃度を下げる工程を含む、前記(1)〜(3)のいずれか一つに記載の外来物質の導入方法。
前記(1)の4)の工程、即ち、界面活性剤を接触させた不活性化ウイルスエンベロープにさらに外来物質を混合する工程で得られる組成物と細胞又は生体組織とを接触させる工程は、必要に応じて硫酸プロタミンの存在下で行なわれても良い。従って、本発明は以下のものも提供する。
(4) The step of further reducing the concentration of the surfactant in the composition by dilution in the step of further mixing the foreign substance with the inactivated virus envelope contacted with the surfactant, or thereafter (1) A method for introducing a foreign substance according to any one of (3).
The step (4) of (1) above, that is, the step of bringing the composition obtained in the step of further mixing a foreign substance into the inactivated virus envelope contacted with the surfactant and the cell or living tissue is necessary. Depending on the conditions, it may be carried out in the presence of protamine sulfate. Accordingly, the present invention also provides the following.

(5)界面活性剤を接触させた不活性化ウイルスエンベロープにさらに外来物質を混合する工程で得られる組成物と細胞又は生体組織とを接触させる工程を硫酸プロタミンの存在下で行なう前記(1)〜(4)のいずれか一つに記載の外来物質の導入方法。 (5) The step of bringing the composition obtained in the step of further mixing a foreign substance into the inactivated virus envelope contacted with the surfactant and the cell or living tissue in the presence of protamine sulfate (1) The method for introducing a foreign substance according to any one of to (4).

(6)不活性化ウイルスエンベロープがパラミクソウイルス科のウイルスの不活性化ウイルスエンベロープである前記(1)〜(5)のいずれか一つに記載の外来物質の導入方法。 (6) The method for introducing a foreign substance according to any one of (1) to (5), wherein the inactivated virus envelope is an inactivated virus envelope of a virus of the Paramyxoviridae family.

(7)不活性化ウイルスエンベロープが不活性化HVJエンベロープである前記(1)〜(5)のいずれか一つに記載の外来物質の導入方法。 (7) The foreign substance introduction method according to any one of (1) to (5), wherein the inactivated virus envelope is an inactivated HVJ envelope.

(8)外来物質が、核酸である前記(1)〜(7)のいずれか一つに記載の外来物質の導入方法。 (8) The method for introducing a foreign substance according to any one of (1) to (7), wherein the foreign substance is a nucleic acid.

これまで報告されている不活性化ウイルスエンベロープを用いる外来物質(例えば遺伝子)の細胞等への導入方法に比し、本発明の方法は、導入効率が著しく高くなった。また、不活性化ウイルスエンベロープと外来物質とを接触させる工程以降に、遠心分離の工程がないことを特徴としており、操作性が改善されたことにより、導入の対象となる外来物質のサンプル数が極端に多くなる場合でも、外来物質導入のための組成物の調製が容易に実施できる。それゆえ、本発明の方法では、核酸、蛋白質、薬物等の細胞内での機能に関する微量サンプルでの分析やハイスループット解析などへの適用性が増大している。   Compared with the methods for introducing foreign substances (for example, genes) into cells and the like using inactivated virus envelopes reported so far, the method of the present invention has a remarkably high introduction efficiency. In addition, there is no centrifugation step after the step of bringing the inactivated virus envelope into contact with the foreign substance, and the operability has been improved so that the number of foreign substance samples to be introduced can be reduced. Even when the number is extremely large, a composition for introducing a foreign substance can be easily prepared. Therefore, the method of the present invention has increased applicability to analysis of a minute amount sample or high-throughput analysis related to intracellular functions of nucleic acids, proteins, drugs and the like.

本発明において使用されるウイルスは、細胞膜に対して膜融合活性のあるエンベロープを有するウイルスであればどのようなウイルスでも使用できるが、パラミクソウイルス科、オルトミクソウイルス科、ヘルペスウイルス科、ヘパドナウイルス科、またはフラビウイルス科のウイルスが望ましく、より望ましくはパラミクソウイルス科のウイルスであり、さらに望ましくはHVJである。本発明において、不活性化ウイルスエンベロープとは、不活性化されたこれらのウイルス及び/又はそのエンベロープを包含する。本発明で用いられるウイルスは、ニワトリなどの受精卵で増殖させる、あるいは哺乳類の培養細胞、培養組織への持続感染系(培養液にトリプシンなどの加水分解酵素を添加する)を利用して増殖させることができる。またクローニングされたこれらのウイルスのゲノムを培養細胞に感染させ持続感染を起こさせて増殖させたもの、それらの変異株、さらにはそれらの組換え体の全てが本発明で使用可能である。   The virus used in the present invention can be any virus as long as it has an envelope having a membrane fusion activity with respect to the cell membrane. Paramyxoviridae, Orthomyxoviridae, Herpesviridae, Hepadna Viridae or Flaviviridae viruses are desirable, more desirably Paramyxoviridae viruses, and more desirably HVJ. In the present invention, the inactivated virus envelope includes these inactivated viruses and / or their envelopes. The virus used in the present invention is propagated in fertilized eggs such as chickens, or is propagated by using a continuous infection system (adding a hydrolase such as trypsin to the culture solution) to mammalian cultured cells and tissues. be able to. In addition, the cloned genomes of these viruses can be used in the present invention for infecting cultured cells to cause persistent infection and proliferating them, mutants thereof, and recombinants thereof.

本発明おいて「不活性化」とは、ウイルスについて言及されるとき、遺伝子が不活性化されることをさし、不活性化ウイルスとは、遺伝子の複製がおこなわれず、増殖・感染能を失ったものさす。ウイルスの不活性化の方法としては、UV照射、放射線照射、アルキル化剤による処理などが挙げられるが、UV照射、アルキル化剤による処理が望ましく、具体的にはWO01/57204に記載の方法に準じて行うことができる。より望ましくはアルキル化剤による処理である。   In the present invention, the term “inactivation” means that when a virus is mentioned, the gene is inactivated, and the inactivated virus does not replicate the gene and has the ability to grow and infect. I lost it. Examples of virus inactivation methods include UV irradiation, radiation irradiation, and treatment with an alkylating agent, but UV irradiation and treatment with an alkylating agent are desirable. Specifically, the method described in WO01 / 57204 is used. It can be done according to this. The treatment with an alkylating agent is more desirable.

また、本発明においてウイルスの「エンベロープ」とは、エンベロープを有する特定のウイルスに存在するヌクレオキャプシドの周囲を取り囲む脂質二重膜を基本とする膜構造である。エンベロープは、概してウイルス遺伝子によりコードされたスパイク蛋白質からなる小突起構造物と宿主由来の脂質を含んで構成されており、それ自体は増殖能力を有していない。   In the present invention, the “envelope” of a virus is a membrane structure based on a lipid bilayer surrounding the nucleocapsid present in a specific virus having an envelope. The envelope is generally composed of a microprojection structure composed of a spike protein encoded by a viral gene and a lipid derived from the host, and itself has no proliferation ability.

本発明で使用される不活性化ウイルスエンベロープは、例えば、超遠心法、カラムクロマトグラフィー法により精製することが可能である。より望ましい精製法としてはイオンクロマトグラフィーを含む精製法であり、具体的には、WO03/014338の実施例1の(1)、及び実施例7の(1)〜(5)に記載の方法が挙げられる。本発明において使用する不活性化ウイルスエンベロープの懸濁液の濃度は特に限定されないが、通常OD 0.05〜7.0であり、望ましくはOD 0.1〜5.0である。   The inactivated virus envelope used in the present invention can be purified by, for example, ultracentrifugation or column chromatography. A more preferable purification method is a purification method including ion chromatography. Specifically, the method described in Example 1 (1) of WO03 / 014338 and Example 7 (1) to (5) is used. Can be mentioned. The concentration of the suspension of the inactivated virus envelope used in the present invention is not particularly limited, but is usually OD 0.05 to 7.0, and preferably OD 0.1 to 5.0.

不活性化ウイルスエンベロープを界面活性剤で処理する場合、低温度下で処理することが良く、望ましくは0℃〜25℃であり、さらに望ましくは0〜4℃である。本発明において界面活性剤と不活性化ウイルスエンベロープとを接触させる工程での界面活性剤の最終濃度は;0.001%から0.5%、より好ましくは0.05%から0.3%になるように添加する。この条件で、数秒〜数時間、好ましくは3〜10分間熟成する。 4℃以下であれば、熟成時間を延長してもよい。本発明で用いる界面活性剤としては、オクチルグルコシド、トライトンX−100及びCHAPS、NP-40が挙げられる。より好ましくは、トライトンX−100を使用する。   When the inactivated virus envelope is treated with a surfactant, it is preferably treated at a low temperature, preferably 0 ° C to 25 ° C, more preferably 0 to 4 ° C. In the present invention, the final concentration of the surfactant in the step of bringing the surfactant into contact with the inactivated virus envelope is from 0.001% to 0.5%, more preferably from 0.05% to 0.3%. Add as follows. Under these conditions, aging is performed for several seconds to several hours, preferably 3 to 10 minutes. If it is 4 ° C. or less, the aging time may be extended. Examples of the surfactant used in the present invention include octyl glucoside, triton X-100, CHAPS, and NP-40. More preferably, Triton X-100 is used.

本発明の方法においては、不活性化ウイルスエンベロープと前記界面活性剤を接触させる工程の後、該組成物中の界面活性剤の濃度を下げるが、その方法としては、水または緩衝液など水性溶液の添加による希釈や遠心分離による上清の交換が挙げられる。希釈による方法は、外来物質を混合する工程に先立ち行なうことも可能であるが、外来物質の混合と同時に行なうこともできる。一方、遠心分離による方法は、外来物質と混合する工程に先立ち行なう必要がある。この遠心分離の条件としては、3000〜15,000×Gで、2分間以上、より好ましくは好ましくは10000×Gで、5〜20分間であり、遠心後、上清を廃棄し、得られた沈殿については、界面活性剤を含まないPBS(-)(リン酸緩衝生理食塩水)もしくは遺伝子導入用の培地などに再懸濁することができる。本発明において、不活性化ウイルスエンベロープを懸濁するための液体としては、蒸留水、UF水等の水、緩衝液などが挙げられる。緩衝液としては、pH7.0〜8.0の範囲で、例えば、リン酸緩衝液、或いはTE緩衝液(Tris-EDTA緩衝液)等が例示される。必要に応じて、この遠心操作を繰り返すこともできる。上述の界面活性剤の濃度を下げる工程において、界面活性剤の濃度は、5倍から50倍希釈されていれば良いが、望ましくは100倍以上希釈される。   In the method of the present invention, after the step of bringing the inactivated virus envelope into contact with the surfactant, the concentration of the surfactant in the composition is lowered. As the method, an aqueous solution such as water or a buffer solution is used. And dilution of the supernatant and replacement of the supernatant by centrifugation. The method by dilution can be performed prior to the step of mixing the foreign substance, but can also be performed simultaneously with the mixing of the foreign substance. On the other hand, the method by centrifugation needs to be performed prior to the step of mixing with a foreign substance. The centrifugation conditions are 3000 to 15,000 × G for 2 minutes or longer, more preferably 10,000 × G for 5 to 20 minutes. After centrifugation, the supernatant was discarded and obtained. The precipitate can be resuspended in PBS (−) (phosphate buffered saline) or a gene transfer medium not containing a surfactant. In the present invention, examples of the liquid for suspending the inactivated virus envelope include water such as distilled water and UF water, and a buffer solution. Examples of the buffer solution include a phosphate buffer solution or a TE buffer solution (Tris-EDTA buffer solution) in the range of pH 7.0 to 8.0. If necessary, this centrifugation operation can be repeated. In the step of reducing the concentration of the surfactant, the concentration of the surfactant may be 5 to 50 times diluted, but is preferably diluted 100 times or more.

界面活性剤を接触させた不活性化ウイルスエンベロープと外来物質とを混合する工程では、外来物質を混合した後、0℃〜25℃の条件下で、数秒〜数時間、好ましくは3〜10分間熟成すれば良く、4℃以下であれば、熟成時間をさらに延長してもよい。その濃度および混合比は、特に限定されず、適宜選択することができる。熟成後、不活性化ウイルスエンベロープは、外来物質を保持し、物質導入ベクターとなる。   In the step of mixing the inactivated virus envelope contacted with the surfactant and the foreign substance, after mixing the foreign substance, it is performed at a temperature of 0 ° C. to 25 ° C. for several seconds to several hours, preferably 3 to 10 minutes. Aging may be performed, and if it is 4 ° C. or less, the aging time may be further extended. The concentration and mixing ratio are not particularly limited, and can be appropriately selected. After aging, the inactivated virus envelope holds foreign substances and becomes a substance introduction vector.

培養細胞への外来物質の導入においては、必要に応じて硫酸プロタミンの存在下で、前記物質導入ベクターの懸濁液に硫酸プロタミンを加え培養細胞に添加する。硫酸プロタミンは1μg/ml〜100μg/ml好ましくは10μg/ml〜50μg/mlになるように添加する。硫酸プロタミンを添加する場合は、上述の外来物質を混合する工程後、熟成した後、遺伝子濃度が0.1μg/μl以下になるようにPBS(-)もしくは遺伝子導入用培地で希釈する。これは、以後に添加する硫酸プロタミンと遺伝子による共沈を防ぐためである。   In introducing a foreign substance into cultured cells, protamine sulfate is added to the suspension of the substance introduction vector in the presence of protamine sulfate, if necessary, and added to the cultured cells. Protamine sulfate is added so as to be 1 μg / ml to 100 μg / ml, preferably 10 μg / ml to 50 μg / ml. In the case of adding protamine sulfate, after the step of mixing the above-mentioned foreign substances, after aging, it is diluted with PBS (−) or a gene introduction medium so that the gene concentration is 0.1 μg / μl or less. This is to prevent coprecipitation due to protamine sulfate and genes added thereafter.

本発明において、外来物質を導入すべき細胞としては、真核細胞、特に動物細胞系を挙げることが出来、接着細胞系と浮遊細胞系のいずれであってもよい。また、一般には導入の困難な細胞系である初期細胞系、幹細胞系、線維芽細胞系、マクロファージ細胞系等を含め、広範囲な細胞系に適用できる。これらの細胞の培養条件下、上述の外来物質導入ベクターを添加し、細胞と接触させる。また、本発明の物質導入ベクターは生体にin vivo法で投与するか、または全身的な投与を行うことも可能である。すなわち、治療目的の疾患、標的臓器等に応じた適当な投与経路により投与することが出来、例えば、静脈、動脈、皮下、筋肉内などに投与するか、又は腎臓、肝臓、肺、脳、神経等の疾患の対象部位に直接投与することができる。疾患部位に直接投与すれば、臓器選択的に治療することができる。上述の添加後、若しくは投与後、常法の細胞培養の条件、若しくは通常の飼育条件等で、一定時間経過させれば、外来物質が細胞へ導入される。なお、ex vivo法で投与することも可能であり、この場合には、常法に準じ、哺乳類等の対象個体の細胞(例えば、リンパ球、造血幹細胞等)を採取し、本発明の物質導入ベクターで処理を行い、その後に当該細胞を対象個体へ戻せばよい。   In the present invention, the cells into which foreign substances are to be introduced include eukaryotic cells, particularly animal cell systems, and may be either adherent cell systems or suspension cell systems. In addition, it can be applied to a wide range of cell lines, including early cell lines, stem cell lines, fibroblast cell lines, macrophage cell lines, etc., which are generally difficult to introduce cell lines. Under the culture conditions of these cells, the above-mentioned foreign substance introduction vector is added and brought into contact with the cells. In addition, the substance introduction vector of the present invention can be administered to a living body by an in vivo method, or can be administered systemically. That is, it can be administered by an appropriate administration route according to the disease to be treated, the target organ, etc., for example, it can be administered intravenously, artery, subcutaneously, intramuscularly, or kidney, liver, lung, brain, nerve Can be administered directly to the target site of the disease. If it is administered directly to the disease site, it can be treated selectively by organs. After the above-mentioned addition or administration, a foreign substance is introduced into the cells after a certain period of time under normal cell culture conditions or normal breeding conditions. It is also possible to administer by ex vivo method. In this case, according to a conventional method, cells (for example, lymphocytes, hematopoietic stem cells, etc.) of a subject individual such as a mammal are collected and the substance of the present invention is introduced. What is necessary is just to process with a vector and to return the said cell to an object individual | organism | solid after that.

本発明において細胞又は生体組織へ導入される外来物質として、特に制限はないが、薬物、遺伝子等の使用が普通である。その具体例としては、抗生物質、化学療法剤、抗アレルギー薬、循環器官用薬、抗炎症薬、抗リウマチ薬、ホルモン、ビタミン、抗悪性腫瘍薬、リボ造影剤、生理活性を有する蛋白質、核酸等があり、使用する核酸として更に具体的には、細胞内に導入されて目的の蛋白質を発現させることのできる目的蛋白質をコードした核酸、リボザイム、アンチセンス核酸、RNA干渉を起こすRNAを発現するDNA、siRNA、自殺遺伝子、アポトーシス誘導遺伝子等から選択することができる。   In the present invention, the foreign substance introduced into the cell or the living tissue is not particularly limited, but drugs, genes and the like are usually used. Specific examples include antibiotics, chemotherapeutic agents, antiallergic agents, cardiovascular agents, anti-inflammatory agents, antirheumatic agents, hormones, vitamins, anti-neoplastic agents, ribocontrast agents, physiologically active proteins, nucleic acids More specifically, as a nucleic acid to be used, a nucleic acid encoding a target protein that can be introduced into a cell to express the target protein, a ribozyme, an antisense nucleic acid, or an RNA that causes RNA interference is expressed. It can be selected from DNA, siRNA, suicide gene, apoptosis-inducing gene and the like.

本発明の望ましい態様としては以下のものが挙げられる。
(A)不活性化HVJエンベロープを用いて外来物質を培養細胞へ導入する方法であって、以下;
a)不活性化HVJエンベロープの懸濁液と界面活性剤を、界面活性剤の最終濃度が0.001〜0.5%となるように接触させる工程、
b)遠心分離により上清を交換し、界面活性剤を含まない水性液体に再懸濁する工程、
c)前記b)の工程で得られる界面活性剤を接触させた不活性化HVJエンベロープを含む組成物にさらに外来物質を混合する工程及び、
d)前記c)の工程で得られる組成物を培養細胞と接触させる工程
とを含む外来物質の導入方法。
(B)界面活性剤がトライトンX−100である前記(A)に記載の外来物質道入方法。
(C)外来物質が核酸である前記(A)または(B)に記載の外来物質の導入方法。
以下に実施例を挙げ、本発明を具体的に説明するが、この実施例は単に本発明の説明のため、その具体的な態様の参考のため提供されているものである。これらの例示は本発明の特定の具体的な態様を説明するものであるが、本願で開示する発明の範囲を限定したり、あるいは制限することを表すものではない。本発明では、本明細書の思想に基づく様々な実施形態が可能であると理解されるべきである。
Preferred embodiments of the present invention include the following.
(A) A method for introducing a foreign substance into cultured cells using an inactivated HVJ envelope, comprising:
a) contacting an inactivated HVJ envelope suspension with a surfactant such that the final concentration of the surfactant is 0.001 to 0.5%;
b) changing the supernatant by centrifugation and resuspending it in an aqueous liquid not containing a surfactant;
c) a step of further mixing a foreign substance into the composition containing an inactivated HVJ envelope brought into contact with the surfactant obtained in the step b);
d) A method for introducing a foreign substance comprising the step of bringing the composition obtained in the step c) into contact with cultured cells.
(B) The foreign substance entry method according to (A), wherein the surfactant is Triton X-100.
(C) The method for introducing a foreign substance according to (A) or (B), wherein the foreign substance is a nucleic acid.
EXAMPLES The present invention will be specifically described below with reference to examples. However, the examples are provided merely for the purpose of explaining the present invention and for reference to specific embodiments thereof. These illustrations are intended to illustrate certain specific embodiments of the invention, but are not meant to limit or limit the scope of the invention disclosed herein. In the present invention, it should be understood that various embodiments based on the idea of the present specification are possible.

実施例1(不活性化HVJエンベロープの調製)
不活性化ウイルスエンベロープは、WO03/014438の実施例1の(1)、及び実施例7の(1)〜(5)に準ずる方法で得られた緩衝液交換後の不活性化HVJエンベロープ懸濁液を使用した。手短には、受精鶏卵を用いて増殖させたHVJを、β−プロピオラクトンで処理することにより不活性化したのち、前処理工程(フィルター濾過)、濃縮工程を経て、次いでカラムクロマトグラフィー(Q Sepharose FF)および限外濾過(タンジェンシャルフローフィルターモジュール(A/G Technology社 UFP−500−E−3A))を含む精製工程を経て得られる不活性化HVJエンベロープの懸濁液を使用した。
Example 1 (Preparation of inactivated HVJ envelope)
The inactivated virus envelope is an inactivated HVJ envelope suspension after buffer exchange obtained by the method according to (1) of Example 1 of WO 03/014438 and (1) to (5) of Example 7. The liquid was used. Briefly, HVJ grown using fertilized chicken eggs was inactivated by treatment with β-propiolactone, followed by a pretreatment step (filter filtration), a concentration step, and then column chromatography (Q Sepharose FF) and a suspension of inactivated HVJ envelope obtained through a purification step including ultrafiltration (tangential flow filter module (A / G Technology UFP-500-E-3A)) was used.

前記HVJエンベロープ懸濁液150mlを、タンジェンシャルフローフィルターモジュール(A/G Technology社 UFP−500−E−3A)を用いて更に13mlまで濃縮した。この懸濁液のOD(560nmの吸光度)は20倍希釈で0.38であった。   150 ml of the HVJ envelope suspension was further concentrated to 13 ml using a tangential flow filter module (A / G Technology UFP-500-E-3A). The OD (absorbance at 560 nm) of this suspension was 0.38 after 20-fold dilution.

この懸濁液に、緩衝液(20mM Tris−HCl(pH7.5)、150mM NaCl、1mM MgCl)および0.5%のメチルセルロースを含む上述の緩衝を添加することにより、不活性化HVJエンベロープ懸濁液をOD5.0(20倍希釈して測定したときのODが0.25)、メチルセルロース濃度0.1%になるように調製した。このHVJエンベロープ懸濁液を0.5ml容凍結保存チューブに15μlずつ分注、液体窒素で急速凍結した後、−80℃で保存した。 To this suspension was added an inactivated HVJ envelope suspension by adding a buffer (20 mM Tris-HCl (pH 7.5), 150 mM NaCl, 1 mM MgCl 2 ) and the above buffer containing 0.5% methylcellulose. The suspension was prepared so as to have an OD of 5.0 (OD when measured by diluting 20 times 0.25) and a methyl cellulose concentration of 0.1%. This HVJ envelope suspension was dispensed at 15 μl each in a 0.5 ml cryopreservation tube, rapidly frozen in liquid nitrogen, and stored at −80 ° C.

実施例2
前記実施例1に記載の方法で調製したHVJエンベロープ懸濁液(OD5.0)2μlを1.5mL容マイクロチューブに取り、PBS(−)8μlを添加した。さらに0.4%トライトンX−100/PBS(−)溶液10μlを加え、10,000×G、15分遠心した後上清を除去した。得られた沈殿物をPBS(−)10μlで懸濁した後、DNA濃度1μg/μlのpGL3/TE溶液(Promega社 改良型ホタルルシフェラーゼレポーターベクターpGL3−Control VectorプラスミドDNAをTE緩衝液に溶解)10μlを加えて混合し、氷上で5分静置した。
Example 2
2 μl of HVJ envelope suspension (OD5.0) prepared by the method described in Example 1 was placed in a 1.5 mL microtube, and 8 μl of PBS (−) was added. Further, 10 μl of 0.4% Triton X-100 / PBS (−) solution was added and centrifuged at 10,000 × G for 15 minutes, and then the supernatant was removed. The obtained precipitate was suspended in 10 μl of PBS (−), and then a pGL3 / TE solution having a DNA concentration of 1 μg / μl (Promega modified firefly luciferase reporter vector pGL3-Control Vector plasmid DNA dissolved in TE buffer) 10 μl Were mixed and allowed to stand on ice for 5 minutes.

その後、前記不活性化HVJエンベロープ/プラスミド混合物に対して、PBS(−)150μLおよび10mg/ml硫酸プロタミン/PBS(−)溶液5μlを加え混合した。得られた混合物を取り、10μL/ウェル(約1/16量)となるように、96ウェルプレート上のCHO−K1細胞(チャイニーズハムスター卵巣細胞、ATCC No.CCL−61、大日本製薬より購入、5×10細胞/ウェル、Ham’s F12+10%FCS 0.1ml/ウェル、37℃、5%COで一夜前培養した)に添加し、37℃、5%COにて24時間培養した。 Thereafter, 150 μL of PBS (−) and 5 μl of 10 mg / ml protamine sulfate / PBS (−) solution were added to the inactivated HVJ envelope / plasmid mixture and mixed. The obtained mixture is taken and CHO-K1 cells (Chinese hamster ovary cells, ATCC No. CCL-61, purchased from Dainippon Pharmaceutical Co., Ltd.) on a 96-well plate so as to be 10 μL / well (about 1/16 volume) 5 × 10 3 cells / well, Ham's F12 + 10% FCS 0.1 ml / well, pre-cultured overnight at 37 ° C., 5% CO 2 ), and cultured at 37 ° C., 5% CO 2 for 24 hours. .

培養後、培地を除去し、1ウェル当り、PBS(+)50μlを加え、次いでルシフェラーゼアッセイキットLuclite(Perkin Elmer社)のSubstrate Solution 50μlを加えて細胞を溶解し、溶解液90μlのルシフェラーゼ活性(発光強度)をMICROPLATE SCINTILLATION & LUMINESCENCE COUNTERトップカウント(PACKARD社)で測定した(表1)。   After the culture, the medium was removed, 50 μl of PBS (+) was added per well, then 50 μl of Substrate Solution of Luciferase Assay Kit Luclite (Perkin Elmer) was added to lyse the cells, and 90 μl of luciferase activity (luminescence) Strength) was measured with MICROPLATE SCINTILLATION & LUMINESENCE COUNTER top count (PACKARD) (Table 1).

実施例3
前記実施例1に記載の方法で調製した不活性化HVJエンベロープ懸濁液(OD5.0)2μlを1.5mL容マイクロチューブに取り、0.4%トライトンX−100/PBS(−)溶液2μlを加え混合し、5分間氷上に静置した。さらにPBS(−)6μlを加え混合した後、DNA濃度1μg/μlのpGL3/TE溶液10μLを加え、5分間氷上に静置した。 静置後、前記混合物にPBS(−)150μL、濃度10mg/mLの硫酸プロタミン/PBS(−)溶液5μlを加え混合した。得られた混合物10μl(約1/16量)を前記実施例2と同様にしてCHO−K1細胞に添加し、24時間培養後、ルシフェラーゼ活性(発光強度)を測定した(表1)。
Example 3
Take 2 μl of the inactivated HVJ envelope suspension (OD5.0) prepared by the method described in Example 1 in a 1.5 mL microtube and add 2 μl of 0.4% Triton X-100 / PBS (−) solution. And mixed and left on ice for 5 minutes. Further, 6 μl of PBS (−) was added and mixed, and then 10 μL of pGL3 / TE solution with a DNA concentration of 1 μg / μl was added and left on ice for 5 minutes. After standing, 150 μL of PBS (−) and 5 μl of a protamine sulfate / PBS (−) solution having a concentration of 10 mg / mL were added to the mixture and mixed. 10 μl (about 1/16 volume) of the obtained mixture was added to CHO-K1 cells in the same manner as in Example 2, and after culturing for 24 hours, luciferase activity (luminescence intensity) was measured (Table 1).

比較例
比較例として従来方法(界面活性剤を用いる)を行なった。WO03/014338の実施例1の(1)、及び実施例7に記載の方法で得られた緩衝液交換後の不活性化HVJエンベロープ懸濁液を使用した。培養細胞に対する遺伝子導入は市販されている不活性化HVJエンベロープであるGenomOne(登録商標、石原産業(株)製)のプロトコールに従って行った。
Comparative Example As a comparative example, a conventional method (using a surfactant) was performed. The inactivated HVJ envelope suspension after buffer exchange obtained by the method described in Example 1 (1) of WO03 / 014338 and Example 7 was used. Gene transfer into the cultured cells was performed according to the protocol of GenomOne (registered trademark, manufactured by Ishihara Sangyo Co., Ltd.) which is a commercially available inactivated HVJ envelope.

不活性化HVJエンベロープ懸濁液40μl(OD0.25)を1.5mL容マイクロチューブに取り、10,000×G、5分遠心、上清を除去した。得られた沈殿物をPBS(−)10μlで懸濁した後、DNA濃度1μg/μLあるいは4μg/μLのpGL3/TE溶液10μLを加えて混合した。   40 μl of inactivated HVJ envelope suspension (OD0.25) was placed in a 1.5 mL microtube, centrifuged at 10,000 × G for 5 minutes, and the supernatant was removed. The obtained precipitate was suspended in 10 μl of PBS (−), and 10 μL of a pGL3 / TE solution having a DNA concentration of 1 μg / μL or 4 μg / μL was added and mixed.

さらに該混合物に2%トライトンX−100/PBS(−)溶液2μlを加えて混合し、10,000×G、5分遠心した。
上清を除去し、得られた沈殿物をPBS(−)30μlで再懸濁し、濃度10mg/mlの硫酸プロタミン/PBS(−)溶液5μlを加え混合した。この混合物2μl(約1/16量)を実施例2と同様にしてCHO−K1細胞に添加し、ルシフェラーゼ活性(発光強度)を測定した。
実施例2及び3で得られた結果との比較を表1に示した(測定値は何れも3ウェルの平均値である)。本発明の遺伝子導入方法は従来法(比較例)に比し、高い導入効率を示した。
Further, 2 μl of 2% Triton X-100 / PBS (−) solution was added to the mixture, mixed, and centrifuged at 10,000 × G for 5 minutes.
The supernatant was removed, and the resulting precipitate was resuspended in 30 μl of PBS (−), and 5 μl of a 10 mg / ml protamine sulfate / PBS (−) solution was added and mixed. 2 μl (about 1/16 volume) of this mixture was added to CHO-K1 cells in the same manner as in Example 2, and luciferase activity (luminescence intensity) was measured.
A comparison with the results obtained in Examples 2 and 3 is shown in Table 1 (the measured values are average values of 3 wells). The gene introduction method of the present invention showed higher introduction efficiency than the conventional method (comparative example).

Figure 2005343874
Figure 2005343874

Claims (8)

不活性化ウイルスエンベロープを用いて外来物質を細胞又は生体組織へ導入する方法であって、以下;
1)不活性化ウイルスエンベロープと界面活性剤とを接触させる工程、
2)前記1)の工程で得られる不活性化ウイルスエンベロープと界面活性剤とを含む組成物中の界面活性剤の濃度を下げる工程、
3)前記2)の工程で得られる界面活性剤を接触させた不活性化ウイルスエンベロープを含む組成物にさらに外来物質を混合する工程及び、
4)前記3)の工程で得られる組成物を細胞又は生体組織と接触させる工程、
とを含む外来物質の導入方法。
A method for introducing a foreign substance into a cell or biological tissue using an inactivated virus envelope, comprising:
1) contacting the inactivated virus envelope with a surfactant;
2) A step of reducing the concentration of the surfactant in the composition comprising the inactivated virus envelope obtained in the step 1) and the surfactant,
3) a step of further mixing a foreign substance into the composition containing an inactivated virus envelope brought into contact with the surfactant obtained in the step 2);
4) A step of bringing the composition obtained in the step 3) into contact with a cell or a living tissue,
A method for introducing foreign substances including
不活性化ウイルスエンベロープと界面活性剤とを含む組成物中の界面活性剤濃度を下げる工程が、希釈によるものである、請求項1に記載の外来物質の導入方法。 The method for introducing a foreign substance according to claim 1, wherein the step of reducing the concentration of the surfactant in the composition containing the inactivated virus envelope and the surfactant is by dilution. 不活性化ウイルスエンベロープと界面活性剤とを含む組成物中の界面活性剤濃度を下げる工程が、遠心分離による上清の交換によるものである、請求項1に記載の外来物質の導入方法。 The method for introducing a foreign substance according to claim 1, wherein the step of reducing the concentration of the surfactant in the composition containing the inactivated virus envelope and the surfactant is by exchanging the supernatant by centrifugation. 界面活性剤を接触させた不活性化ウイルスエンベロープにさらに外来物質と混合する工程に、又はそれ以降に、希釈によりさらに該組成物中の界面活性剤の濃度を下げる工程を含む、請求項1〜3のいずれか一つに記載の外来物質の導入方法。 The step of further reducing the concentration of the surfactant in the composition by dilution in the step of further mixing with the foreign substance in the inactivated virus envelope contacted with the surfactant, or thereafter. The method for introducing a foreign substance according to any one of 3 above. 界面活性剤を接触させた不活性化ウイルスエンベロープにさらに外来物質を混合する工程で得られる組成物と細胞又は生体組織とを接触させる工程を硫酸プロタミンの存在下で行なう請求項1〜4のいずれか一つに記載の外来物質の導入方法。 The method according to any one of claims 1 to 4, wherein the step of bringing the composition obtained in the step of further mixing a foreign substance into the inactivated virus envelope contacted with the surfactant and the cell or living tissue is carried out in the presence of protamine sulfate. A method for introducing a foreign substance according to any one of the above. 不活性化ウイルスエンベロープがパラミクソウイルス科のウイルスの不活性化ウイルスエンベロープである請求項1〜5のいずれか一つに記載の外来物質の導入方法。 The method for introducing a foreign substance according to any one of claims 1 to 5, wherein the inactivated virus envelope is an inactivated virus envelope of a Paramyxoviridae virus. 不活性化ウイルスエンベロープが不活性化HVJエンベロープである請求項1〜5のいずれか一つに記載の外来物質の導入方法。 The method for introducing a foreign substance according to any one of claims 1 to 5, wherein the inactivated virus envelope is an inactivated HVJ envelope. 外来物質が、核酸である請求項1〜7のいずれか一つに記載の外来物質の導入方法。

The foreign substance introduction method according to any one of claims 1 to 7, wherein the foreign substance is a nucleic acid.

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2008212023A (en) * 2007-03-01 2008-09-18 Genomidea Inc Method for protein introduction by hvj envelope
JP5102635B2 (en) * 2006-01-31 2012-12-19 石原産業株式会社 Polypeptide having affinity for components of enveloped virus and its use for introduction of intracellular substances

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